• 한국토양비료학회지
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• 제28권3호
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• pp.227-232
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• 1995

토양수분장력을 실측하지 않고도 토양수분장력을 추정하기 위하여, 입경분포가 서로 다른 10가지 토성의 134점 토양시료를 채취하여 토양수분함량과 토양 수분장력을 측정한 후 scaling technique을 이용하여 토양수분특성곡선을 추정할 수 있는 모형을 개발하고, 별도의 205개 토양에 대하여 이 모형에 대한 실효성 검정을 한 결과는 다음과 같다. 1. 토양수분함량 측정치(${\theta}i$)에 대하여 토양수분장력이 10KPa 때와 1.5MPa 때의 수분함량을 이용하여 ${\theta}^*=[{\theta}i-{\theta}(1.5MPa)]$/$[{\theta}(10KPa)-{\theta}(1.5MPa)]$와 같이 scale변화된 수분함량(${\theta}^*$)을 구하도록 하였다. 2. Scale변환된 수분함량(${\theta}^*$)을 이용하여 토양수분 특성곡선을 구한 결과 토성별 계수의 차이가 거의 없이 H[unit : 0.1MPa]=$0.13{\cdot}({\theta}^*)^{-2.04}$로 나타낼 수 있었다. 3. 포장용수량과 위조점에서의 수분함량은 scale변환된 모래([S]) 및 미사함량([Si])과 유기물함량([OM])을 다음 식에 의해 그 추정이 가능하였다. ${\theta}(10KPa)=26.80-3.99ln[S]+2.36{\sqrt{[Si]}}+2.88[OM]$ ($R=0.81^{**}$) ${\theta}(1.5KPa)=15.75-2.86ln[S]+0.55{\sqrt{[Si]}}+0.70[OM]$ ($R=0.76^{**}$) 위 식에 의해 205개 토양별로 $\theta$(10KPa) 및 $\theta$(1.5MPa)를 측정한 후 이 값에 의거하여 산출된 ${\theta}^*$를 추정식에 적용하여 ${\theta}(1/30MPa)$를 추정하고 이 추정치와 실측치를 1 : 1 line상에서 비교해 본 결과, 실측치와 추정치는 아주 근사한 값($R=0.85^{**}$)을 나타내었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.401-408
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• 2022

최근 원예작물의 지속가능한 생산을 위한 작물 생육환경 센싱 기반 복합환경제어시스템 연구와 산업적 이용이 부각되면서, 노지재배에 적용하기 적합한 토양센서 활용 방안 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 산업 및 연구 현장에서 많이 사용되고 있는 TEROS 12 FDR 센서(frequency domain reflectometry sensor)를 노지 과수원의 토양에 알맞게 활용하기 위하여 국내 세 지역 과수원 토양의 토성별 FDR 센서 활용 방법을 제시하고자 수행하였다. 실제 과수가 재배되고 있는 각 과수원에서 토양을 채취하여, 토성 및 토양수분보유곡선을 조사하였으며, 토양별 TEROS 12 센서 Raw 값과 이에 대응하는 용적수분함량 값을 선형 회귀 분석, 3차 회귀 분석을 통해 보정식을 얻은 뒤 제조사에서 제공하는 광질 토양 보정식과 비교 분석하였다. 채취한 세 과수원의 토양은 모두 토성이 달랐으며, 토성에 따라 각 보수력에 따른 용적수분함량 수치에 차이가 있었다. 또한, TEROS 12 센서 보정식에서는 모든 토양에서 3차 회귀 분석 보정식이 결정계수 0.95 이상으로 가장 높게 나타났으며, RMSE도 가장 낮게 나타났다. 제조사에서 제공하는 보정식을 사용하여 TEROS 12 센서의 용적수분함량을 보정할 경우 토양에 따라 실제 수치에 비해 최대 0.09-0.17m³·m^-3가량 낮게 나타나, FDR 센서 사용시 적용 토양에 알맞은 보정이 반드시 선행되어야 함을 확인하였다. 또한 토성에 따라 토양의 보수력 구간에 따른 용적수분함량 범위의 차이가 있었으며, 토양 용적수분함량의 수치 해석에 보수력 정보가 수반되어야 할 것으로 나타났다. 또한, 사질이 많은 토양에서는 관수 개시점 측정을 위해 FDR 센서를 활용하는 데 있어 용적수분함량 측정 범위가 상대적으로 좁아 정밀도가 떨어질 것으로 판단되었다. 결론적으로 토양에서 FDR 센서를 통해 토양수분의 변화를 알맞게 해석하고 노지에서 알맞은 관수 시점을 선정하기 위해서는, 적용 토양의 수분보유특성을 파악하고 FDR 센서 보정을 선행하여 올바른 토양 수분 정보 제공이 필요할 것이다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.483-498
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• 2022

토양수분은 불포화대의 공극 내에 존재하는 물로 정의되며, 다양한 수문학적 과정과 밀접하게 연관되어 있다. 본 연구에서는 지하수에 대한 의존도가 높은 농촌지역인 연구지역을 덮고 있는 6가지의 토지이용에 따른 토양수분 함량 및 토양 투수성 비교를 통해 토양수분에 영향을 미치는 요인을 파악하여 향후 연구에 유용한 자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 시계열 자료를 이용하여 자기상관분석, 스펙트럼 밀도분석 및 교차상관분석을 수행하였다. 토양수분 함량은 약한 자기상관성 및 기억효과를 가지며, 강수량이 토양수분 함량에 상당한 영향을 미치는 것으로 사료된다. 토지이용 변화에 따라 포화 수리전도도는 크게 변화하지 않으며, 대신 불균질한 토양의 구조에 의하여 영향을 받는 것으로 보인다.

• 한국환경농학회지
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• 제14권1호
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• pp.28-44
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• 1995

밭토양중 myclobutanil의 분해성과 이 농약이 토양미생물상에 미치는 영향을 검토하기 위하여 살균 ${\cdot}$ 비살균토양과 수분함량, 토양 pH, 토양 온도, 약제처리농도, 토양종류 및 실내 ${\cdot}$ 포장토양등의 조건에 따라 myclobutanil을 처리한후 경시적으로 토양을 채취하여 농약잔류량과 토양미생물수를 조사하였는바 그 결과는 다음과 같다. 회귀식에서 구한 분해반감기로 본 myclobutanil의 분해속도는 살균토양에서보다 비살균토양에서, 실내실험에서보다 포장실험에서, 20ppm처리보다 10ppm처리에서, 그리고 미사질양토에서보다 식양토에서 각각 3.9배, 1.6배, 1.4배 그리고 1.2배 정도 빨랐다. 토양 pH의 차이에 따른 myclobutanil의 분해속도는 pH 9에서 가장 빨랐고 pH 5.5에서 가장 느렸으며, 토양온도의 차이에 따른 myclobutanil의 분해속도는 $27^{\circ}C$ > $37^{\circ}C$ > $17^{\circ}C$ 의 순으로 빨랐고, 토양수분함량별 실험에서 myclobutanil의 분해속도는 차이가 없었다. 살균토양에서의 미생물수는 매우 적었으나 비살균토양에서는 많이 발생되었다. 수분함량, pH, 온도, 처리농도 및 토성의 차이에 따른 myclobutanil의 처리구와 무처리구간의 미생물수를 T-검정한 결과 차이가 나지않았다. 포장실험토양에서 사상균 및 총균수는 myclobutanil 처리구가 무처리구보다 많았으나 실내실험토양에서는 차이가 나지 않았다. Myclobutanil 무처리구내에 있어서 pH, 처리농도, 토성 및 실내.포장조건의 차이에 따른 미생물수는 차이가 나지 않았으나, 포장용수량의 60% 수분함량에서는 40% 수분함량에서 보다 세균이 그리고 토양온도 $17^{\circ}C$에서는 $37^{\circ}C$에서보다 사상균이 각각 많이 발생되었다. Myclobutanil 처리구내에 있어서 pH 및 포장.실내조건의 차이에 따른 미생물수는 차이가 없었으나, 세균과 총균수가 포장용수량의 80%수분함량에서는 40%와 60%수분함량에서보다 많았으며, 방선균의 수는 $17^{\circ}C$에서보다 $27^{\circ}C$에서 그리고 미사질양토에서보다 식양토에서 각각 많았다.

• 한국환경생태학회지
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• 제27권6호
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• pp.745-756
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• 2013

본 연구는 옥상녹화 시 식물유형별 수분요구도에 대한 사항을 사전에 고려하여 저관리, 최소한의 관리로 조성되는 옥상녹화의 지속가능성을 유지하고자 하는 데에 목적을 두고 있다. 따라서 옥상녹화의 대표적인 식물로 알려진 세덤류 중 애기기린초와 내건성이 강한 일반 초화류 중 상록패랭이가 동일 조건에서 건조에 견디는 저항력과 토양종류별 토양수분감소에 대한 생육변화를 살펴보고자 실험을 수행하였다. 무관수, 무강우 조건에서 30일 경과 후 상록패랭이가 식재된 펄라이트 10cm 토양이 토양 내 수분함량이 가장 적은 것으로 나타났고, 애기기린초가 식재된 인공배합토 20cm의 토양이 다른 토양에 비해 가장 많은 수분함량을 나타냈다. 또한 전반적으로 토양종류와 토심에 관계없이 애기기린초가 식재된 토양구보다 상록패랭이가 식재된 토양실험구의 수분함량이 낮은 것으로 나타났다. 이는 상록패랭이의 수분요구도가 애기기린초보다 더 크다는 사실을 증명하는 결과라 할 수 있다. 또한 식물의 생육상태는 펄라이트 토양중에서도 토심이 낮은 10cm, 인공배합토양에서도 20cm 실험구보다 10cm 실험구에서 더 양호한 결과가 도출되었다. 본 실험결과 무강우 무관수 조건에서 토양 종류에 따라 토양수분의 감소패턴에 큰 차이가 있음을 알 수 있었으며, 식물 종류에 따라서도 토양수분감소에 따른 수분스트레스 패턴의 차이가 있음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제23권1호
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• pp.8-14
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• 1990

토양수분함량(土壤水分含量)이 다른 조건(條件)에서 물이 이동(移動)할 때 동반(同伴)되는 용질(溶質)의 이동특성(移動特性)을 결정(決定)하는 지연계수(遲延係數)와 수리동적(水理動的) 분산계수(分散係數)를 수학적(數學的)으로 해석(解析)하고 일차원수평계(一次元水平系)의 사양토(砂壤土)에서 실험적(實驗的)으로 측정(測定)하였다. 용적밀도(容積密度)를 $1,350{\pm}50kg/m^3$인 사양토(砂壤土) 토양(土壤)에 수평(水平)으로 침투(浸透)되는 0.05% $CaSO_4$ 용액(溶液)의 수분전진(水分前進)을 Boltzman transform으로 나타내고 이를 표준(標準)으로 하였을 때 0.5% KCl, $CaCl_2$ 및 $KH_2PO_4$ 용액(溶液)의 용질전진(溶質前進)을 비농도(比濃度)로 표시(表示)하여 비교(比較)하였다. 용질농도(溶質濃度)의 분포(分布)와 수분분포(水分分布)로 부터 Laryea법(法)에 의하여 수리동적(水理動的) 분산계수(分散係數)를 계산(計算)하였다. 토양(土壤)-용액계(溶液系)에서 비반응성(比反應性) 용질(溶質)인 $Cl^-$의 전진(前進)은 물의 전진(前進)보다 늦었으며, 음(陰)ion 배제효과(排除效果)는 무시(無視)되었고 지연(遲延)은 초기수분함량(初期水分含量) ${\theta}_n$의 함수(函數)로 ${\theta}/({\theta}-{\theta}_n)$로 해석(解析)되었다. 토양입자(土壤粒子)에 의하여 흡착(吸着)이 일어나는 $K^+$, $Ca^{{+}{+}}$, $H_2PO^-_4$의 전진(前進)은 초기수분함량(初期水分含量)과 지연계수(遲延係數) R의 함수(函數)로 $\frac{1}{1+R}{\cdot}\frac{{\theta}}{{\theta}-{\theta}_n}$으로 해석(解析)되며 R치(値)는 $Cl^-$를 1.0으로 보았을 때 $K^+$는 0.64, 0.80 및 2.6이었다. Langmuir 등온흡착식(等溫吸着式)을 이용(利用)한 지연계수(遲延係數) 계산(計算)은 다소의 차이(差異)가 있었으나 적용가능성(適用可能性)이 있었다. 수분분포곡선(水分分布曲線)으로부터 산출(算出)된 물의 확산계수(擴散係數) $D({\theta})$는 초기수분함량(初期水分含量)에 관계(關係)없이 토양수분함량(土壤水分含量)과 단일지수함수관계(單一指數函數關係)로 표시(表示)되었다. $$log\;D({\theta})=13.448{\theta}-9.288$$ $Cl^-$의 수리동적분포계수(水理動的分布係數)는 수분함량(水分含量) 0.36 이상(以上)에서는 물의 확산계수(擴散係數)와 비슷하였고 그 이하(以下)에서는 급격히(急激)히 감소(減少)하여 수분함량(水分含量) 0.2부근에서 자기확산계수(自己擴散係數)와 비슷한 값을 보였다. $K^+$, $Ca^{{+}{+}}$ 및 $H_2PO^-_4$의 수리동적분산계수(水理動的分散係數)는 수분함량(水分含量) 0.38에서 각각(各各) $5.5{\times}10^{-6}$, $2.4{\times}10^{-6}$ 및 $7.1{\times}10^{-7}m^2/sec$의 값을 보였고 0.36% 이하(以下)의 수분함량(水分含量)에서 급격(急激)히 감소(減少)하였으며 감소(減少) 경향(傾向)은 $H_2PO^-_4$가 가장 심(甚)하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제28권2호
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• pp.165-175
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• 1995

토양수분정도가 보리의 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하여 보리의 가공이용에 적합한 양질의 원맥생산을 위한 토양수분기준설정의 기초자료로 활용코자 직경 52cm 높이 55cm인 대형 플라스틱 폿트에 사양토를 충진하여 강우차단시설을 갖춘 개폐형 하우스에 완전임의 3반복으로 배치한 뒤 올보리와 강보리 두 품종을 폿트당 40주의 밀도가 되도록 파종하였다. 토양수분장력이 각각 -0.05bar, -0.2bar, 0.5bar, -1.0bar, -5.0bar, -10.0bar에 도달되었을 때 토심 10cm주위가 충분히 젖어 장력이 0으로 될 때까지 관개를 하는 방법으로 토양수분을 조절하여 시험을 수행하였다. 토양수분장력은 micro tensiometer와 gypsum block을 토실 10cm에 설치하여 측정하였다. 분얼기로 부터 황숙기까지 토양수분을 조절 처리하여 재배한 보리의 생육특성 및 종실의 이화학적 특성을 조사한 곁과를 요약하면 다음과 같다. 1. 토양수분 스트레스가 장력 -1.0bar이하로 될 경우 간장과 절간장이 현저하게 짧아지고 간경이 작아지며 엽폭과 엽장이 크게 짧아지는 경향이였다. 2. 토양수분장력이 -0.5bar이하로 떨어지면 엽면적이 크게 감소하는 경향이나 주간의 지엽 및 제1엽중에 함유된 엽록소의 함량은 큰 차이가 없었다. 3. 뿌리활력은 토양수분스트레스가 증가할수록 대체로 떨어지는 경향이였으며, 품종별로는 올보리가 토양수분장력 -0.05bar구에서 뿌리활력이 가장 좋았으나, 조강보리는 장력 -0.05bar에서는 활력이 현저하게 떨어지는 반면, 장력 -0.2bar에서 가장 높은 활력을 보여 올보리보다 습해에 약한 것으로 나타났다. 4. 토양수분스트레스 증가에 따른 화분활력저하는 올보리에서는 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나, 조강보리는 토양수분장력이 낮아질수록 현저한 감소를 보였으며, 주간의 불임율은 토양수분장력 -10.0bar이하에서 현저하게 증가하였다. 5. 이삭무게는 토양수분장력이 -1.0bar이상으로 될 때 올보리가 1.0~2.5g/ear, 조강보리가 0.5~1.7g/ear의 무게분포가 주를 이루고 있으나, 장력 -5.0/bar이하로 토양수분스트레스가 심한 처리구에서는 대부분 1.3g/ear이하의 가벼운 이삭이 주종을 이루웠다. 6. 곡립의 무게는 토양수분장력이 1.0bar이상으로 적습 범위일 때 올보리가 31~50mg/kernel, 조강보리가 21~45mg/kernel의 범위로 분포하고 있으나, 토양수분스트레스가 큰 장력 -5.0bar이하에서는 곡립무게가 현저히 떨어지는 경향이었다. 7. 곡립의 크기는 올보리와 조강보리 공히 2.2~2.6mm범위로 곡립분포를 보였으나, 토양수분스트레스가 심해질수록 이 범위이하의 작은 곡립이 증가하는 경향이었다. 8. 토양수분장력 -0.2bar를 관개시점으로 토양수분을 조절해 주었을 때 종실수량이 가장 많았고, 수분장력이 -1.0bar이하로 떨어지면 수량이 크게 감소하는 경향이었다. 9. 종실분의 조단백함량, 최고점도(Max. viscosity), 굳음성(Consistency) 및 ${\beta}$-glucan의 함량은 토양수분 장력이 낮아질수록 증가하는 경향이며, 특히 토양수분장력 -5.0bar이하일 때 현저한 증가를 보였고, 호화온도(Gelatiantion temp.)는 토양수분장력이 낮아질 수를 감소하는 경향이었다. 10. 수분이용효율은 올보리가 토양수분장력 -0.5bar, 조광보리가 토양수분장력 -1.0bar유지구에서 가장 높았고 이 범위보다 높거나 낮을 경우 효율이 떨어지는 경향이었다.

• 농약과학회지
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• 제3권2호
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• pp.81-85
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• 1999

토양중 pretilachlor의 농도와 식물체내 흡수 및 생리활성 변화에 관여하는 토양 환경요인중 토양수분의 영향에 대하여 검토하였다. 토양수분조건을 다양하게 조정(50-80%)한 뒤 동일량의 약제를 처리하여 재배피 (Echinochloa ultilis Ohwi et Yabuno)의 생육반응을 검토한 결과, 토양수분의 증가와 함께 생육이 억제되었다. 같은 조건으로 처리한 토양시료를 2중 원심관을 이용하여 토양과 토양용액(식물이 이용 가능한 유효수)으로 분리하여 pretilachlor 유효성분량의 분포를 HPLC로 분석 검토한 결과, 처리량의 대부분이 토양입자에 흡착되어 잔존하였으며 토양용액내에는 처리량의 12%정도에 지나지 않았다. 또한 토양용액내의 약제농도는 토양수분조건의 차이에도 불구하고 거의 일정하였으며 유효 존재량은 토양수분 함량이 높아짐에 따라 추출용액량과 함께 증가하였다. $^{14}C$-pretilachlor를 처리한 토양에서 식물체내 흡수분포를 살펴본 결과, 토양수분 함량의 증가와 함께 뚜렷한 흡수량의 증가를 보였다. 이상과 같이 토양처리한 pretilachlor의 활성발현은 토양용액내의 농도와 약제의 흡수량에 의존하였으며 흡수량은 토양용액내에 존재하는 유효량에 기인하는 것으로 판단되었다.

• 농약과학회지
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• 제7권3호
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• pp.182-187
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• 2003

제초제 mefenacet의 토양 중 분해 특성을 알아 보고자 2 종의 토양을 비살균 토양을 대조로 하여 몇가지 조건으로 전처리한 다음 120일 동안 항온배양하면서 그 잔류량을 분석한 결과 약제처리 후 70일 경과시 대조토양은 $55\sim63%$가 분해 소실되었으나 살균토양에서는 $32\sim33%$, 담수토양에서는 $33\sim35%$가 소설 되어 mefenacet의 분해에 토양 미생물의 활성이 크게 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 또한 mefenacet의 토양 중 분해에 미치는 수분함량의 영향을 조사한 결과 90 일간 배양 시 그 반감기는 포장 용수량의 20%와 50%에 해당하는 7.8%, 19.5%의 수분이 첨가된 토양에서는 각각 83과 82일 이었으며 80%인 31.2%의 수분이 첨가된 토양의 반감기가 61일로 단축되어 토양 수분 함량이 높을수록 mefenacet의 토양 중 분해 소실이 빠르게 일어남을 알 수 있었다. 결과적으로 mefenacet의 토양 중 분해 소실에는 토양 성분 중 유기물 함량과 토양 수분 함량이 중요한 인자로 작용하며 토양 미생물이 토양 성분과 더불어 mefenacet의 분해에 중요한 역할을 하고 있음을 시사하고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권4호
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• pp.365-374
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• 1999

논토양 중 물질의 수직이동에 관한 정보를 얻고자 벼재배포장에서 TDR probe를 10cm간격으로 130cm까지 설치하고 1998년 5월 20일 부터 11월 3일까지 깊이별 용적수분함량 및 전체전기전도도 ${\sigma}_a$ 변화를 모니터링하였다. 1. 토양의 용적수분함량은 불포화지역(20-100cm)을 포함하는 ${\varepsilon}$형태의 profile을 보였고, C1층(60-90cm)은 수분함량 변화가 가장 큰 것으로 관측되었다. 2. 지하수위 변화에 대한 van Genuchten 수분보유특성 함수로 fitting한 결과 깊이 60cm 지점은 표면담수와 지하수에 의해 영향을 받지만, 깊이 80cm에서는 주로 지하수에 의해서만 영향을 받는 것으로 판단되었다. 3. 토양 층위별 용탈수량에서 깊이 130cm이하로 이동되는 수분은 약 2cm $day^{-1}$로 거의 일정했지만 지하수위가 높은 시기에 C1층은 매우 높은 수리전도도(최고 38cm $day^{-1}$)를 나타내었다. 4. C1층으로 유입되는 용질은 매우 빠른 속도로 C2층으로 이동하고 C2층에서 지체된 후 비교적 일정한 속도로 하부로 이동하는 것으로 판단되었고, 시험기간 중 수분함량 변화가 거의 없었던 50, 110cm 지점의 ${\sigma}_a$ 변화를 통해 이를 확인할 수 있었다. 벼를 재배하는 동안 장기간 표면이 담수상태로 유지된다하더라도 실제로 포화되는 지역은 표면으로부터 20cm 이내이며, 수분 및 용질의 이동은 그 이하의 불포화지역에서 지하수위의 상승과 하강, 그리고 빠른 투수속도를 가지는 토양층위의 존재 여부에 따라 크게 달라지는 것으로 판단된다.